冷作模具預備熱處理主要包括退火、正火和調質處理。主要目的是消除毛坯殘留組織缺陷，有利于后續冷熱加工處理，提高使用性能和壽命。

1.正火工藝及質量控制

正火的目的是消除碳素工具鋼、合金工具鋼的網狀碳化物，細化不均勻的片狀珠光體。對于存在帶狀組織的鋼，考慮易產生切削裂紋，故采用正火比退火更有效果。對于高碳高合金模具鋼，由于一次碳化物不易在奧氏體中固溶，正火效果小，故一般不采用。正火溫度是根據鋼種來確定。

正火時，加熱溫度不宜過低，否則網狀碳化物不能充分溶于奧氏體中，正火后可能存在殘留網狀碳化物，對以后的球化退火不利。冷卻時，為抑制碳化物沿晶析出，應采用快的冷卻速度，至于哪種冷卻速度合適，應根據鋼種、模具大小及變形開裂傾向而定。例如，模具尺寸大時，應采用霧冷；尺寸小者則可空冷或風冷。對于存在帶狀組織的鋼，更應快冷。

正火出爐冷卻時，若采用空冷或風冷，應將鍛件置于干燥地面，切勿置于潮濕地面，以防止局部發生淬火而產生應力，造成開裂或變形；即使不發生淬火現象，也會使冷卻不均帶來組織不均勻而影響球化退火。

2.球化退火工藝及質量控制

球化退火的目的是獲得滿意的機械加工性能，并為淬火做好組織準備。球化退火組織對最終熱處理后的強韌性、畸變、開裂傾向、耐磨性、斷裂韌度有顯著的影響。

球化退火的溫度，以保證能加速球化過程和形成均勻的球化組織，要避免退火溫度過低而出現殘留的厚片狀碳化物，溫度過高而出現新的片狀及棱角狀碳化物。球化退火的等溫溫度和保持時間要選擇在以不出現片狀或片狀與球狀混合組織、并有合適的球化速度范圍為宜。

3.冷作模具調質處理工藝

調質處理的目的是獲得細珠光體和超細碳化物，消除碳化物網、帶，消除加工后的殘留應力，改善組織，便于機械加工，防止淬火開裂和減小淬火畸變。

冷作模具鋼的調質處理，可采用在常規加熱溫度淬火后進行640-680℃高溫回火的工藝。調質后的硬度一般《229HBW。

冷作模具在最終熱處理前還應進行去應力退火，其目的是消除機械加工或已破損模具經焊補加工后的殘留應力，減少淬火開裂和變形傾向，或避免高速鋼返修淬火時出現的萘狀斷口。通常碳素工具鋼去應力退火的加熱溫度為630-650℃,保溫1-2h；高合金工具鋼的加熱溫度為680-700℃,保溫1-3h。